Fragenkatalog und Antworten zu Physik

Fragenkatalog + Antworten


Elektrostatik
1. Was steht man unter Ladung/Feld?
Ladung ist die Eigenschaft eines Objektes, Wechselwirkungen mit einem Feld
zu haben.
Feld ist ein unsichtbares Kraftfeld, das durch Ladungen gebildet wird.

2. Was für Arten von Ladung gibt es?
Es gibt positive und negative Ladungen

3. Was sind die gebräuchlichen Einheiten?
Coulomb

4. Was gibt die Elektroaffinität an?
Sie gibt an, wie stark ein Element dazu neigt, Elektronen aufzunehmen

5. Was versteht man unter Reibungselektrizität?
Wenn zwei Materialien aneinander gerieben werden, dass kann es sein, dass
ein Material Elektronen abgibt, die das andere dann aufnimmt. Das ist die
Reibungselektrizität.

6. Wie funktioniert ein Elektroskop?
Zwei unterschiedliche Ladungen ziehen sich an, zwei gleiche stoßen sich ab.
Wenn der Metallstab im Elektroskop und der Metallzeiger die gleichen
Ladungen besitzen, dann stoßen sie sich ab. Der Zeiger schlägt aus.

7. Wie lautet das Coulomb-Gesetz?
Wenn sich zwei elektrische Ladungen in einem bestimmten Abstand
befinden, dann wirkt von beiden Ladungen eine Kraft auf die jeweils andere.
Zwei unterschiedliche Ladungen ziehen sich an, zwei gleiche stoßen sich ab

8. Welche Konstanten haben wir verwendet und wie hängen sie zusammen?
Dielektrizitätskonstante e0 haben wir verwendet. Sie hat den Wert 8,854 *
10^-12 As/Vm. Der Wert gilt aber nur für das Vakuum.
Wenn sich die Ladungen in der Luft befinden, muss zusätzlich er beachtet
werden, die auch Dielektrizitätszahl genannt wird.

9. Welche Einheit besitzt k oder e0?
Die Einheit lautet As/Vm.

10. Was versteht man unter Elementarladung?
Sie ist die kleinste elektrische Ladung, die ein freies Teilchen haben kann.

, 11. Nenne mehrere Beispiele von Teilchen mit einer Elementarladung.
Elektron, Proton

12. Gibt es auch Teilchen mit Ladungen weniger als einer Elementarladung?
Nein.

13. Wie lautet das Feld einer Punktladung?
Das Feld ist inhomogen. Das bedeutet, dass die Feldstärke und Richtung
ortsabhängig sind → die Feldlinien sind nicht parallel zueinander.

14. Was versteht man unter Flächenladungsdichte und wofür wird sie verwendet?
Sie gibt an, wie dicht die Ladungen auf einer Fläche sitzen. Sie wird dafür
verwendet, um festzustellen, wie stark ein Körper durch das elektrische Feld
influenziert/elektrisiert wird.

15. Was ist die Einheit des elektrischen Felds?
Volt pro Meter (V/m)

16. Wie wird das elektrische Feld dargestellt?
Die Feldlinien des Feldes zeigen vom positiven Pol in Richtung des negativen
Pols.

17. Was gibt die Feldlinienrichtung an?
Sie zeigen immer in Richtung des negativen Pols.

18. Wie zeigt die Kraft einer negativen Ladung bezüglich einer Feldlinie?
Sie zeigt in die entgegengesetzte Richtung wie das elektrische Feld.

19. Was versteht man unter elektrischer Influenz?
Sie ist die Ladungsverschiebung innerhalb eines Materials, das elektrisch
leitfähig ist. Sie wird vom elektrischen Feld hervorgerufen.

20. Nenne ein Beispiel für elektrische Influenz.
Ein Wasserstrahl wird durch einen Magneten aufgrund der Influenz abgelenkt.

21. Was versteht man unter dem piezoelektrischen Effekt?
Er beschreibt die Eigenschaft bestimmter Festkörper, eine elektrische Ladung
zu erzeugen. Das passiert aber nur bei mechanischer Belastung.

22. Wofür verwendet man den piezoelektrischen Effekt?
Man verwendet ihn in der Automobilfertigung, beim Spritzgießen, in der
Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt, Bahntechnik, Biomechanik,
Thermoakustik, etc.

23. Feld einer elektrisch geladener Kugel?
Im Inneren der Kugel gibt es kein Feld, da sich die Elektronen auf der
Oberfläche der Kugel sammeln. Außerhalb steht das Feld senkrecht zur
Oberfläche der Kugel.